中等复杂轴类零件的加工工艺分析

中等复杂轴类零件的加工工艺分析
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

其作用主要支撑承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。

在生产中，轴的材料及毛坯选择、热处理工艺、机加工工艺、机床、刀具、量具、夹具等的选择方法都对保证轴的质量精度及提高生产率有很大的影响。

现以学生实训中的产品Z4012A台钻主轴（图1所示）的加工为例探讨中等复杂轴类零件加工工艺的一般思路。

标签：质量精度；生产率；加工工艺
对该零件的技术要求进行分析，其工艺过程如下。

一、下料
材料的选择，常用45号钢，根据零件的尺寸下料Ф32×262。

二、锻打
对于较重要的主轴，为了获得较高的机械性能，一般选用锻件。

同时可以节省及加工余量。

中小批生产可以采用自由锻，大批量生产可以采用模锻。

三、正火
四、车削：粗车（图2所示）
工艺要求：两端不得有中心孔
工艺步骤：
1.夹Ф20外圆左端，齐端面车Ф27外圆、Ф19×31外圆至尺寸，车R3圆弧。

2.夹Ф20外圆右端，打中心孔A3。

3.夹Ф19外圆，车Ф20外圆，保证Ф27外圆长度26mm。

4.夹Ф20外圆，去掉中心孔保总长376mm。

切削用量的选择：切削深度：2mm；进给量：0.3mm使用机动进给要均匀；切削速度：50-60m/min（大约每分钟主轴500-600转）。

五、热处理：调质T235
对于较重要的零件一般采用调质热处理以充分发挥45号钢的现在性能。

当轴较长时，为了防止调质时淬火产生完全，可以选择40Cr。

调质一般安排在粗车之后、半精车之前。

六、车：半精车
工艺步骤：
1.夹Ф20mm外圆左端，齐端面，按图要求加工中心孔。

2.调头夹Ф20mm外圆，齐端面保总长374mm，按图要求打中心孔。

3.两顶尖安装，车M24×1.5螺纹外圆至尺寸、车圆锥大端尺寸至Ф16.3+0.1×31mm。

4.两顶尖安装，半精车Ф17mm外圆，保证5
5.2长度尺寸，留磨削余量0.4～
0.5mm，精车Ф22外圆至尺寸，保证螺纹长度部分9mm。

5. 切空刀，保证162mm长度。

6. 车Ф16mm外圆保证13mm，16mm长度，倒角。

7.车圆锥至尺寸。

注意：车削时尽量减少走刀次数以保证同轴度。

最低要使轴颈部分一次走刀完成；粗糙度Ra1.6左右，外圆表面的加工方案可为：粗车半精车磨削。

如果光刀能达到，尽可能不用磨。

七、铣削
传动轴上的键槽、横向小孔、螺纹等次要表面的加工，通常安排在磨削之后进行。

加工准备
机床：X6132卧式铣床
量具：游标卡尺，0～150mm ；百分尺，0～25；高度尺、杠杆百分表
刀具：Ф63×6三面刃铣刀；R7圆弧专用铣刀
夹具：分度头
工具：卡盘扳手
操作步骤：
1.工件的安装和校正与用单刀铣削时相同，选择并安装两把直径相同的Ф63×6mm 的三面刃铣刀。

两铣刀中间加平垫。

平垫的尺寸等于键宽尺寸。

2.安装并校正分度头及尾座。

3.采用一夹一顶装夹工件，校正工件圆周跳动在0.03mm内，校正工件上母线与工作台面的平行侧线与工作台进给方向的平行度在0.03mm内。

4.划中心线、键宽线。

5.合理选择铣削用量：取n=95r/min、fV=60mm/min。

参考文献
[1] 田传志.典型轴类零件的加工分析[J].科技创新与应用，2013（15）.
[2] 马敏莉.机械制造工艺编制及实施[J].北京：清华大学出版社，2011.。